《计算机组成原理实验指导书与习题集》是计算机组成原理课的实验指导书与习题集。实验内容包括逻辑电路的测试,可编程器件的编程及内容检查;单独的计算机主机的功能部件实验,及在完整的实验计算机上进行的计算机整机、功能部件、I/O接口等教学实验。习题方面,《计算机组成原理实验指导书与习题集》中的约近220道习题已覆盖了教材的全部内容。该书是大学生学习计算机硬件的配套教材,也可作为研究生、年轻教师、科技人员深入学习计算机组成原理的参考资料。

前言

**章 逻辑电路与计算机主机的功能软件实验
1.1 74系列器件测试和EPROM芯片读写实验
附录1 金钟万用编程器使用说明
附录2 HY-多用编程器使用说明
1.2 GAL器件的编程与测试实验
1.3 用MYCAD软件模拟双脉冲启停电路
1.4 运算器部件实验
1.5 主存储器部件实验
1.6 微程序方案的控制器部件实验
附录3 BMT-1A型位片式微程序学习机介绍
附录4 PROM Am29751编码表
附录5 Am2909微程序定序器芯片

第二章 TEC-2实验计算机系统介绍和实验项目
2.1 TEC-2实验计算机系统概述
2.1.1 TEC-2机研制的背景
2.1.2 研制TEC-2机追求的目标
2.1.3 采用TEC-2机实现的教学效果
2.1.4 TEC-2机的技术指标
2.1.5 有关的技术资料
2.2 TEC-2机的指令系统与汇编语言程序设计
2.2.1 TEC-2机指令系统综述
2.2.2 TEC-2机指令系统详述
2.2.3 TEC-2机汇编语言程序设计
2.3 TEC-2机硬件系统的基本组成与实现
2.3.1 TEC-2机硬件系统的基本组成
2.3.2 TEC-2机的简化逻辑框图
2.3.3 TEC-2机的运算器部件
2.3.4 TEC-2机的控制器的组成与实现技术
2.3.5 TEC-2机的主存储器部件
2.3.6 TEC-2机的串行口入/出
2.4 TEC-2机软件系统的基本组成及功能说明
2.4.1 TEC-2机软件系统追求的目标与基本组成
2.4.2 监控程序Monitor的功能与用法
2.4.3 TEC-2机与IBM-PC通讯程序PCEC
2.5 TEC-2机上的实验项目
2.5.1 TEC-2机用法与汇编语言程序设计实验
2.5.2 TEC-2机的运算器实验
2.5.3 TEC-2机微程序设计实验
2.5.4 TEC-2机存储器部件实验
2.5.5 TEC-2机I/O实验
2.5.6 TEC-2机整机调试(故障定位与排除)实验
2.5.7 通用面包板上的其他实验
附录1 各条指令的操作码及微程序入口地址
附录2 TEC-2机的微程序清单
附录3 四片GAL20VS芯片的逻辑表达式
附录4 TEC-2机的接插件的引脚信号表
附录5 TEC-2机监控程序源码
附录6 TEC-2机图纸

第三章 习题集
3.1 计算机系统概论习题
3.2 计算机中的数据表示、转换和运算习题
3.3 计算机的逻辑部件习题
3.4 运算器部件习题
3. 5 指令系统习题
3.6 控制器部件习题
3.7 存储系统习题
3.8 辅助存储器习题
3.9 输入输出设备习题
3.10 输入输出系统习题
参考文献
……

这本计算机组成原理课的实验指导书与习题集,是《计算机组成与结构》教材(王爱英主编,清华大学出版社出版)的配套用书。使用的主要教学实验设备是TEC-2实验计算机系统(由本书作者研制开发,清华大学计算机工厂生产)。
本书内容由以下3章组成:
**章给出6项实验内容。其中前3项主要解决74系列器件的正确性测试,可编程器件的内容读写,用MYCAD逻辑模拟软件完成逻辑电路的设计和运行功能的模拟等方面的内容,是进行计算机组成原理教学实验的基础知识。后3项实验是清华大学计算机系1991年以前,为当时的计算机组成原理课开设的有关计算机主机3个功能部件(运算器、主存储器和控制器)的实验项目,对学生深入理解课堂所学的理论知识,提高学生的实验动手能力起到了较好的作用。目前全校其他系辅修计算机组成原理课程的学生仍沿用这3项实验。其不足之处,在于对计算机系本科生的教学要求来说,实验内容略显简易一些,对深入掌握计算机整机完整的硬件知识,对了解计算机硬件系统与软件系统的联系与配合技术等方面,难度就不足。
第二章给出了在TEC-2实验计算机系统上进行的6项实验,包括TEC-2机监控命令的用法和汇编程序设计,运算器部件、控制器部件、主存储器部件、入/出接口及中断、整机故障定位与排除等内容。这是清华大学计算机系1991年暑假以后,也就是目前为本系学生学习计算机组成原理课程开设的教学实验项目。由于’I'EC一2实验计算机系统是一套全新的16位字长、硬软件配置合理、包括指令系统和CP[J在内都是教学组自行设计的完整的计算机系统,其设计与实现都有一定的复杂性,所以在给出具体的实验内容之前,用了较多的篇幅讲解该实验计算机系统的硬、软件系统的组成和设计原理。这些内容既是计算机组成的一个现实的特例,也是正确完成指定的各项实验必须了解的知识。自1991年TEC-2实验计算机投入使用以来,对提高教学和教学实验的水平、质量上都起到良好的推动作用。
第三章给出约220道习题与思考题,是按课程教材的前10章内容依次顺序组织的。考虑到**版教材中限于篇幅无习题部分,教材修订版中习题数量也不足,故我们在本章放了较多的习题。
本书**章由周继群编写,第二章由王诚编写,第三章由蔡月茹编写。全书由王诚统编与审查。
在本书编写过程中,参考或引用了几种教材或手册中的部分内容;本系的十几位同学先后参加了TEC一2机的研制、调试和本实验指导书的素材准备工作;出版过程中得到清华大学出版社和计算机系领导的大力支持。在此,对上述有关人员的支持和辛勤工作表示衷心感谢。